自然辯證法在化學化工實踐中的應用

1、自然辯證法課程論文院 （系）： 化學化工學院 專 業(yè) ： 化學工藝 學 號 ： 姓 名 ： 自然辯證法在化學化工實踐中的應用摘要：自然辯證法是馬克思主義的自然觀和自然科學觀，體現(xiàn)著馬克思主義哲學的世界觀、認識論、方法論的統(tǒng)一。自然辯證法也滲透于化學化工領域的方方面面，形成了既具有普遍性又具有特殊性的化工哲學，善于挖掘其中的辯證法，在化學化工學習過程中可達到事半功倍的效果?；瘜W化工領域選題的科學性，研究方法的可行性，分析方法、設備所選用的適應性，都直接決定了研究項目的成功與否。本文從化學工程與自然辯證法的聯(lián)結處入手，結合實例，全面分析了化學工程與自然辯證法的關系，指出了辯證法原理在化學工程中的應

2、用，使化學的學習、研究和教育教學工作進一步走向理性化，從而使人能動地認識自然、改造自然、利用自然，不斷地促進化工學科的進一步發(fā)展。關鍵詞：自然辯證法；化學化工；化工哲學一、引言自然辯證法是馬克思主義的自然觀和自然科學觀的反映。體現(xiàn)馬克思主義哲學的世界觀、認識論、方法論的統(tǒng)一，是馬克思主義哲學的一個組成部分。F.恩格斯的自然辯證法（Dialectics of Nature）所開創(chuàng)的研究領域。自然界本身的辯證法是通過自然科學和技術的發(fā)展日益被揭示出來的，兩個方面的研究密切相聯(lián)，不可分割。當代科技發(fā)展的一個顯著特點就是科學的整體化發(fā)展趨勢?？茖W的整體化發(fā)展既表現(xiàn)在各個學科領域內(nèi)部各分支之間的相互作用

3、相互綜合及相互影響，同時也表現(xiàn)在不同門類的學科領域之間的相互作用，合及影響。這種整體性更深層次的發(fā)展體現(xiàn)為不同學科領域的彼此靜透和相互融合，要求我們從整體把握科學的內(nèi)在統(tǒng)一性。正確認識不同學科體系之間的相互作用1。人類對物質世界認識水平的不斷提高導致了現(xiàn)代科學技術范圍的不斷擴大。其基礎部門擴展為八個，同時，著力加強對辯證法和方法論的研究，借以不斷提高科研效率?；瘜W化工從屬于自然科學，而自然科學作為八大基礎部門之一，和辯證唯物主義緊密聯(lián)系的橋梁是自然辯證法。自然辯證法是人類化學史上的最高理論概括，對化學科學的不斷發(fā)展起著巨大的指導和推動作用?；瘜W化工是研究物質組成結構性質以及變化規(guī)律的基礎自然科

4、學，自然辯證法是關于自然界和自然科學發(fā)展的普遍規(guī)律，是馬克思主義的自然觀和科學觀，又是認識自然和改造自然的方法論2。哲學物質范疇和自然科學的物質形態(tài)、結構、屬性、變化的關系是一般和特殊、共性和個性、抽象和具體、絕對和相對、指導和被指導的關系。因此，研究物質的化學科學和哲學物質范疇之間存在必然內(nèi)在的聯(lián)系，將自然辯證法運用于化學化工之中不僅起著重要作用，而且有深遠意義。二、化學化工中矛盾論與對立統(tǒng)一思想2.1 化學化工中對立統(tǒng)一是普遍的對立統(tǒng)一規(guī)律是唯物辯證法最根本的規(guī)律，也是辯證法的核心?；瘜W中的事物處處存在對立統(tǒng)一的關系，如化學平衡中的正、逆反應，電離平衡中電離與結合，沉淀溶解平衡中的沉淀與溶

5、解，氧化還原反應的氧化和還原，還有酸和堿、親電與親核、消除與加成等都充滿了矛盾，既對立又統(tǒng)一，并在一定條件下相互轉化。對立統(tǒng)一也表現(xiàn)在物質結構中，陰陽粒子間的靜電作用形成陰陽離子間的引力，這種引力形成穩(wěn)定的化學鍵，同時原子之間、電子之間存在斥力，這種引力與排斥的矛盾在“一定范圍”內(nèi)，達到了力的平衡，而統(tǒng)一在穩(wěn)定的離子鍵中3。運用對立統(tǒng)一的觀點學習和掌握化學中這些矛盾概念，有助于加深對這些概念的理解和記憶。2.2 化學化工中矛盾的普遍性和特殊性矛盾是客觀的、普遍的，但不同事物和過程中的矛盾又有各自的特殊性。元素周期表揭示了元素的共性和同周期或同族元素性質結構上的發(fā)展趨勢，利用這種矛盾的普遍性和特

6、殊性，使得其具有強大的預測功能，并且從獨特角度證實了自然界物質性的統(tǒng)一4。這種普遍性和特殊性或者說是共性和個性，在化學世界中還有很多常見例子，酸與活潑金屬作用放出氫氣，這是酸的共性，但硝酸和濃硫酸具有強氧化性，跟金屬反應得不到氫氣，這是它們的特殊性；又如有機化合物中酮和醛都能發(fā)生加成反應、a-氫的反應、還原反應等，但醛卻具有特殊的氧化反應，如銀鏡反應、斐林反應，這一特殊性可用來鑒別醛和酮。2.3 化學化工發(fā)展是前進性與曲折性的統(tǒng)一化學化工發(fā)展是前進性與曲折性的統(tǒng)一，但新事物一定能戰(zhàn)勝舊事物，尤其是新事物具有無可比擬的優(yōu)越性，它在舊事物的基礎上產(chǎn)生，拋棄舊事物中消極的，吸取發(fā)揚舊事物中合理的，增

7、添舊事物根本沒有的、富有生命力的新內(nèi)容。對化學世界的認識就經(jīng)歷了這樣一個過程，我們來看看質量守恒定律的發(fā)展過程，17世紀末、18世紀初出現(xiàn)的燃素說一一解釋了燃燒現(xiàn)象甚至整個化學學科，它認為空氣是純凈物5。以統(tǒng)一的理論解釋了當時的大多數(shù)化學現(xiàn)象，幫助人們擺脫、結束煉金術思想的統(tǒng)治，使化學思想得到了解放，在化學的發(fā)展史上起到了積極的作用。到18世紀70年代，氧氣被發(fā)現(xiàn)之后，解釋了燃燒后重量增加的現(xiàn)象，燃燒的本質終于真相大白，燃素說退出了歷史舞臺。自從愛因斯坦提出狹義相對論和質能關系公式以后，說明質量和能量間可以相互轉換，也更加證明質量守恒定律是完全正確的6。20世紀以來，核能的研究成為熱點，人們發(fā)

8、現(xiàn)最劇烈的化學反應所產(chǎn)生的能量也遠遠不及原子核裂變所產(chǎn)生的能量。人們對質量守恒定律有了新的認識。在20世紀以前，質量守恒定律和能量守恒定律被認為是兩個獨立基本定律7。而現(xiàn)在科學家則將這兩個定律合二為一，稱為質能守恒定律。人類認識規(guī)律的發(fā)展是波浪式前進，螺旋式上升的過程。三、化學世界是物質的世界 3.1 世界是由物質構成因為世界是由物質構成的。物質是客觀存在的，是不以人的意志為轉移的，不管你承認與否它都是存在著的，只有首先承認物質的存在，才是研究化學問題的唯一正確的出發(fā)點8。應該說我們目前的技術已經(jīng)到了只要是物質，我們的化學檢驗技術就能確認任意一種物質的元素組成，都逃不出三種基本微粒：質子、中子

9、、電子。在任何一種與周圍隔絕的體系中，無論發(fā)生何種變化或過程，其總質量始終保持不變。該定律又稱物質不滅定律9。化學方程式配平的理論依據(jù)就是這一定律。在化工原理課程中，其所有計算都基于“三種衡算”質量衡算、能量衡算、動量衡算，這三種衡算的理論基礎就是質量守恒定律、能量守恒定律、熱力學第一定律及牛頓第二運動定律。關于結構，我們目前能夠明確的是主要是原子結構、分子結構、晶體結構三方面10。原子結構是所有結構的基礎。我們可以這樣設想：原子結構相當于混凝土，分子結構相當于預制件，晶體結構就相當于建筑物，宏觀物質相當于一座大型城市。不同的物質不外乎是元素原子的不同組合，可以這樣說，四種微粒，四種作用力，構

10、成了物質世界。結構決定性質，性質是表象，是果，結構是本質，是因。3.2 物質間具有聯(lián)系馬克思主義辯證法認為，事物之間以及事物內(nèi)部各要素聯(lián)系是普遍的，但它是有條件的。這告訴我們要堅持聯(lián)系的觀點看問題。元素組成單質和化合物，常見的無機化合物有氧化物、酸、堿、鹽，單質和以上化合物是可以相互轉化的11。值得注意的是物質間具有聯(lián)系，在一定條件下可相互轉化，這里強調“一定條件”，這也是化學反應必須注明反應條件的原因，在化工生產(chǎn)中，同樣的原料不同的條件可生產(chǎn)出不同物質的例子比比皆是，如甲烷和單質氯在常溫下不反應，在光照條件下反應生成氯代甲烷，而且根據(jù)光照時間、甲烷和氯的比例不同分別主要得到一氯甲烷、二氯甲烷

11、、三氯甲烷及四氯甲烷。3.3 物質是運動的恩格斯說，運動包括宇宙中發(fā)生的一切變化和過程，從單純的位置移動起直到思維12。運動是物質存在的方式，是物質的固有屬性，所以運動和物質是不可分割的。熱是物質的一種運動形式，是大量分子無規(guī)則混亂運動的宏觀表現(xiàn)。碘的升華、水的蒸發(fā)、硫化氫氣體散發(fā)出特有的臭味、環(huán)己烷在常溫下存在幾種構型以及化學工程中討論的對流傳熱問題，還有石油、煤的形成，蛋白體在一定自然條件下不斷新陳代謝、自我更新的過程等，都是分子運動所致，即使是固體物質中的分子、原子或離子，也都在其平衡位置上不斷振動13。因此，運動是普遍的、永恒的、無條件的、絕對的。四、自然辯證法在化學化工中的應用 自然

12、辯證法的發(fā)展同自然科學的發(fā)展是緊密聯(lián)系著的。二十世紀以來自然科學的突飛猛進，極大地擴大和加深了人類對自然界的認識， 恩格斯在自然辯證法和反杜林論的哲學篇中涉及化學的論述共有數(shù)十處之多。從內(nèi)容上可概括為三個問題14：一、從化學方面論證宇宙的物質性；二、化學中的辯證法問題；三、化學中辯證思維的重要性。這些問題構成了化學辯證法的基本內(nèi)容。唯物主義者力圖運用一切科學成就論證宇宙的物質性。恩格斯論證了宇宙物質在化學上的同一性?！巴ㄟ^光譜分析證明了宇宙物質的化學上的同一性”。這個論斷是根據(jù)十九世紀對天體觀察過程中，經(jīng)光譜分析鑒別出宇宙物質均含有相同的化學元素，而得出的結論15。從化學的角度為辯證唯物主義的

13、物質觀提供了科學依據(jù)。宇宙是物質的，而且在化學上具有同一性。這就辯證唯物主義的物質觀更有說服力。同時對當時自然科學的新成就進行了哲學概括?！笆澜绲恼嬲慕y(tǒng)一性是在于它的物質性，而這種物質性不是魔術師的三兩句話所能證明的，而是由哲學和自然科學的長期的和持續(xù)的發(fā)展來證明的”。二十世紀以來的自然科學成就更加充分地從化學元素的同一性上證明了世界的物質性。根據(jù)對太陽、恒星及星云的光譜分析，決定宇宙中輕元素的組成，其中氫元素最多；根據(jù)對隕石的化學分析確定宇宙中重元素的組成。 恩格斯還從化學運動形式在各種物質運動形式中的相互關系上論證了宇宙的物質性16。恩格斯根據(jù)當時的科學成就認為化學運動形式是在地球形成過

14、程中產(chǎn)生的一連串運動形式中的一種。地球形成過程中“隨著進一步的冷卻，互相轉化的物理運動形式的相互作用就出現(xiàn)的愈來愈多，直到最后達到這樣一點，從這一點起，化學親合力開始起作用，以前在化學上沒有分別的元素現(xiàn)在在化學上互相分別開來，獲得了化學的性質，相互化合起來。產(chǎn)生了化學運動形式。五、結束語化學化工是自然科學中最活躍的學科，它在自然科學和科學技術發(fā)展中，占有中心位置，馬列主義是自然科學的最高概括，而自然辯證法是兩者之間的橋梁。因此，充分運用哲學世界觀和方法論解決化學問題，不僅可以使我們更深刻的理解化學和化學教學在人類社會的地位和作用，而且對于化學化工的學習、研究和教育教學都具有十分重要的指導作用。

15、參考文獻1陳宴清.馬克思主義哲學綱要M.中央廣播電視大學.天津人民出版社，19842唐敖慶.化學哲學基礎M.北京：科學出版社，19863何法信，盧常源，等.化學史綱要M.南寧：廣西人民出版社，19964阮慎康.現(xiàn)代化學的哲學探討M.北京：北京大學出版社，19955恩格斯自然辯證法M.人民出版社，1972年版，第29頁6張家治化學史教程M山西教育出版社，太原：2004年版，第99頁7馬克思恩格斯選集(第二卷)，人民出版社，1995年版，第43頁8黃順基.自然辯證法概論M.高教出版社，2004.9徐治立. 自然辯證法教學與研究的新思路J. 自然辯證法研究, 2008(1): 107.10張宗明, 張艷萍. 結合研究生專業(yè)的自然辯證法教學改革探索與實踐J. 自然辯證法研究, 2010(26): 97-100. 11巫傳玲. 化學教學中的自然辯證法J. 其它綜合. 239-240.李奴義，對有關化學平衡問題的自然